MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  algcvga Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem algcvga 16512
Description: The countdown function 𝐢 remains 0 after 𝑁 steps. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
algcvga.1 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†
algcvga.2 𝑅 = seq0((𝐹 ∘ 1st ), (β„•0 Γ— {𝐴}))
algcvga.3 𝐢:π‘†βŸΆβ„•0
algcvga.4 (𝑧 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)))
algcvga.5 𝑁 = (πΆβ€˜π΄)
Assertion
Ref Expression
algcvga (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
Distinct variable groups:   𝑧,𝐢   𝑧,𝐹   𝑧,𝑅   𝑧,𝑆
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑧)   𝐾(𝑧)   𝑁(𝑧)

Proof of Theorem algcvga
Dummy variables π‘˜ π‘š are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 algcvga.5 . . 3 𝑁 = (πΆβ€˜π΄)
2 algcvga.3 . . . 4 𝐢:π‘†βŸΆβ„•0
32ffvelcdmi 7082 . . 3 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜π΄) ∈ β„•0)
41, 3eqeltrid 2837 . 2 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
5 nn0z 12579 . . . 4 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 𝑁 ∈ β„€)
6 eluz1 12822 . . . . 5 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) ↔ (𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾)))
7 2fveq3 6893 . . . . . . . . 9 (π‘š = 𝑁 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)))
87eqeq1d 2734 . . . . . . . 8 (π‘š = 𝑁 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0))
98imbi2d 340 . . . . . . 7 (π‘š = 𝑁 β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0)))
10 2fveq3 6893 . . . . . . . . 9 (π‘š = π‘˜ β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
1110eqeq1d 2734 . . . . . . . 8 (π‘š = π‘˜ β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0))
1211imbi2d 340 . . . . . . 7 (π‘š = π‘˜ β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0)))
13 2fveq3 6893 . . . . . . . . 9 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))))
1413eqeq1d 2734 . . . . . . . 8 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0))
1514imbi2d 340 . . . . . . 7 (π‘š = (π‘˜ + 1) β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
16 2fveq3 6893 . . . . . . . . 9 (π‘š = 𝐾 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)))
1716eqeq1d 2734 . . . . . . . 8 (π‘š = 𝐾 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0 ↔ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
1817imbi2d 340 . . . . . . 7 (π‘š = 𝐾 β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘š)) = 0) ↔ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
19 algcvga.1 . . . . . . . . 9 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†
20 algcvga.2 . . . . . . . . 9 𝑅 = seq0((𝐹 ∘ 1st ), (β„•0 Γ— {𝐴}))
21 algcvga.4 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)))
2219, 20, 2, 21, 1algcvg 16509 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0)
2322a1i 11 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘)) = 0))
24 nn0ge0 12493 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 0 ≀ 𝑁)
2524adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ 0 ≀ 𝑁)
26 0re 11212 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 ∈ ℝ
27 nn0re 12477 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ 𝑁 ∈ ℝ)
28 zre 12558 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘˜ ∈ β„€ β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
29 letr 11304 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ π‘˜ ∈ ℝ) β†’ ((0 ≀ 𝑁 ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ 0 ≀ π‘˜))
3026, 27, 28, 29mp3an3an 1467 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ ((0 ≀ 𝑁 ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ 0 ≀ π‘˜))
3125, 30mpand 693 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ 0 ≀ π‘˜))
32 elnn0z 12567 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (π‘˜ ∈ β„•0 ↔ (π‘˜ ∈ β„€ ∧ 0 ≀ π‘˜))
3332simplbi2 501 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (π‘˜ ∈ β„€ β†’ (0 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3433adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (0 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3531, 34syld 47 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
364, 35sylan 580 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (𝑁 ≀ π‘˜ β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
3736impr 455 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ (π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜)) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
3837expcom 414 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
39383adant1 1130 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ π‘˜ ∈ β„•0))
4039ancld 551 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0)))
41 nn0uz 12860 . . . . . . . . . . . . 13 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
42 0zd 12566 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 0 ∈ β„€)
43 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝐴 ∈ 𝑆)
4419a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝐹:π‘†βŸΆπ‘†)
4541, 20, 42, 43, 44algrf 16506 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ 𝑅:β„•0βŸΆπ‘†)
4645ffvelcdmda 7083 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆)
47 2fveq3 6893 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) = (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
4847neeq1d 3000 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0))
49 fveq2 6888 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (πΆβ€˜π‘§) = (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
5047, 49breq12d 5160 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§) ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
5148, 50imbi12d 344 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = (π‘…β€˜π‘˜) β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜π‘§)) < (πΆβ€˜π‘§)) ↔ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))))
5251, 21vtoclga 3565 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))))
5319, 2algcvgb 16511 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ↔ (((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ∧ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))))
54 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) ∧ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0)) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5553, 54syl6bi 252 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ (((πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β‰  0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) < (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0)))
5652, 55mpd 15 . . . . . . . . . . 11 ((π‘…β€˜π‘˜) ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5746, 56syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
5841, 20, 42, 43, 44algrp1 16507 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (π‘…β€˜(π‘˜ + 1)) = (πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)))
5958fveqeq2d 6896 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0 ↔ (πΆβ€˜(πΉβ€˜(π‘…β€˜π‘˜))) = 0))
6057, 59sylibrd 258 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0))
6140, 60syl6 35 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ ((πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
6261a2d 29 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ π‘˜ ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ π‘˜) β†’ ((𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜π‘˜)) = 0) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜(π‘˜ + 1))) = 0)))
639, 12, 15, 18, 23, 62uzind 12650 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„€ ∧ 𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
64633expib 1122 . . . . 5 (𝑁 ∈ β„€ β†’ ((𝐾 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ≀ 𝐾) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
656, 64sylbid 239 . . . 4 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
665, 65syl 17 . . 3 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
6766com3r 87 . 2 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0)))
684, 67mpd 15 1 (𝐴 ∈ 𝑆 β†’ (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘) β†’ (πΆβ€˜(π‘…β€˜πΎ)) = 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  {csn 4627   class class class wbr 5147   Γ— cxp 5673   ∘ ccom 5679  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  1st c1st 7969  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11244   ≀ cle 11245  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„€β‰₯cuz 12818  seqcseq 13962
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-seq 13963
This theorem is referenced by:  algfx  16513  eucalgcvga  16519
  Copyright terms: Public domain W3C validator